21970

21970

بهينه‌سازي چند‌هدفه چيدمان بلوك‌هاي مجتمع مسكوني در مراحل اوليه‌ي طراحي با هدف افزايش نظارت پذيري و محرميت

كارشناسي ارشد

معماري

1395

1398/8/29

دكتر محسن فيضي - دكتر عباس تركاشوند

معماري و شهرسازي

نظارت‌پذيري يكي از مهم‌ترين اركان عناصر طراحي محيطي است. موضوعي كه توجه به آن در مراحل اوليه طراحي مي‌تواند در كيفيت نهايي فضاهاي طراحي شده نقش به‌سزايي داشته باشد. پژوهش‌هايي در زمينه‌ي نقش و تاثير نظارت‌پذيري در محيط‌هاي شهري صورت گرفته است، با اين حال راه‌كارهايي كه به طور موثر و دقيق به طراحي ساختمان‌ها و جانمايي آن‌ها در محيط شهري كمك كند، كم‌تر مورد توجه قرار گرفته و بيشتر به صورت كيفي به مرحله‌ي طراحي راه يافته است. هنوز هم موضوع نظارت‌پذيري در مراحل اوليه‌ي طراحي نياز به توجه بيشتري دارد و طراحان كم‌تري به طور جدي به اين مقوله مي‌پردازند. يكي از دلايل اين شكاف ، فقدان پژوهش‌هايي است كه راه‌كارهايي كمي براي محاسبه‌ي دقيق نظارت پذيري ارايه دهند. نظريه پردازان اين حوزه بيشتر به ارايه‌ي راه‌كارهايي كيفي پرداخته و يا به بررسي ميزان محاسبه نظارت‌پذيري نمونه‌هاي موجود اكتفا كرده‌اند و به ارايه‌ي راهكارهايي دقيق كه در مراحل اوليه‌ي طراحي به طراح كمك كند، توجه كم‌تري داشتند. همچنين بسياري از پژوهش‌هايي كه در مورد نقش در نظارت طبيعي در كاهش جرم پرداختند به موضوع نورپردازي توجه داشتند و نه طراحي. يكي ديگر از موضوعاتي كه طراحان در مراحل اوليه طراحي، توجه ويژه‌اي به آن دارند بحث محرميت و رعايت مرزهاي بصري بيرون و درون طرح خواهد بود. تصميماتي‌ كه در ‌مراحل‌ اوليه ‌روند ‌طراحي ‌گرفته ‌مي‌شود، در مقايسه با تصميماتي كه در انتهاي روند طراحي گرفته مي‌شود تاثير بيشتري بر نتيجه‌ي نهايي دارد‌. بر اين اساس، ضرورت يافتن راه‌حل‌هايي كه در آن به وسيله‌ ابزار‌هاي كمي بتوان مفهوم نظارت در فضا را دنبال كنيم احساس مي‌شود. اين ‌پژوهش‌ به بررسي نقش چيدمان و جانمايي در فضا مي‌پردازد و چيدمان بلوك‌هاي يك مجتمع مسكوني، در مراحل اوليه طراحي را با‌ استفاده ‌از ‌الگوريتم ‌ژنتيك براي اهداف نظارت‌پذيري و محرميت را مورد بررسي قرار مي‌دهد. ‌از ‌نقاط‌ افتراق ‌با‌ پژوهش‌هاي‌ مشابه بررسي يك مدل پارامتريك در مرحله‌ي پيش از طراحي است. طراحي مجتمع مسكوني ميان مرتبه در شهر تهران به عنوان مدل اوليه مورد بررسي قرار مي‌گيرد. روش انجام اين پژوهش در دو مرحله صورت گرفته است. مرحله‌ي اول شامل،مطالعات كتابخانه‌اي و استخراج مدل‌هاي كمي اندازه‌‌گيري نظارت‌پذيري و محرميت است كه در آن به مفاهيم: نظارت‌پذيري؛ محرميت ؛ بهينه‌سازي؛ و رابطه‌ي بين اين سه پرداخته مي‌شود. مرحله دوم شامل: طراحي الگوريتمي مناسب جهت توليد چيدمان‌هاي مختلف از نحوه‌ي قرارگيري بلوك‌ها در زمين مورد نظر، طراحي الگوريتم محاسبه‌ي توابع هدف كه شامل محاسبه‌‌ي نظارت پذيري و محرميت است و پس از آن مرحله‌ي بهينه‌سازي، به وسيله‌ي الگوريتم ژنتيك همگي مراحل پيمايش ميداني پژوهش مي‌باشند. در نهايت دستيابي به مجموعه‌اي از 15 چيدمان‌ به عنوان گزينه‌هاي اوليه در جانمايي بلوك‌ها دستاوردي ست، كه توسط اين پژوهش صورت گرفت و در اختيار طراح قرار مي‌گيرد. نقشه‌هاي حرارتي استخراج شده از چيدمان‌ها در هر گزينه، ابزار مناسبي براي جانمايي فضاهاي اجتماعي با نظارت‌پذيري بالا خواهد بود، همچنين نقشه‌هاي حرارتي بدنه‌ي بلوك‌هاي مسكوني ابزار بسيار مطلوبي براي تصميم‌گيري در مورد جانمايي بازشو‌ها به طراحان ارايه خواهد داد.

1399/03/06

Multi-objective optimization of surveillance and privacy layout of residential complex blocks in the early stages of design

11/20/2019 12:00:00 AM

Surveillance is one of the most important elements in environmental design. This is an issue that is considered in the early stages of design and can play an important part in the quality of designed environments.There have been some researches on the role and effect of surveillance in urban environments. However, solutions that effectively and accurately help the design of buildings and their layout in the urban environment have received less attention and are related to the design stage in a qualitative manner. surveillance at the early stages of design still needs more attention, but only a small number of designers are taking this issue seriously. One of the reasons for this gap is the lack of research that offers methods to calculate surveillance. In this regard, theorists have come up with qualitative solutions, or have simply measured the surveillance of existing samples. They have paid less attention to the precise solutions to help the designer in the early stages of design. Also, many of the studies that focused on the role of surveillance on mass reduction have addressed the issue of lighting rather than design. Another topic that designers pay special attention to in the early stages of design is privacy and the observance of visual boundaries inside and outside of the design. In contrast to the decisions made at the end of the design process, those made in the early stages of the process have a greater impact on the final result. Accordingly, it is necessary to find solutions in which we can follow the concept of the spatial layout by using quantitative tools. The present study investigates the effects of the spatial layout and uses the genetic algorithm to analyze the goals of monitorability and privacy, one of the differences with similar studies is the examination of the parametric model in the pre-design stage. The design of a mid-rise residential complex in Tehran is considered as a prototype. The research method was used in the two stages: the first stage includes library studies and extraction of quantitative models of surveillance and privacy, in which the concepts of surveillance, privacy, optimization, and the relation among the three are discussed. The second step includes designing an appropriate algorithm to produce different layouts, i.e. the method of placing the blocks in the land, designing objective functions algorithms, which includes surveillance and privacy, and then, the optimization stage using genetic algorithm, which makes up all of the field surveys. Finally, obtaining a set of 15 arrangements as the initial options in the layout of the blocks is an achievement of this study which is provided to the designer. Thermal maps extracted from the layouts in each option will be a good instrument to locate social spaces with high surveillance. Also, the thermal maps of the residential blocks will provide designers with very good tools for deciding on the layout of openings.